公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范答疑72638

公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范答疑問題講評(píng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)

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樹

仁2010年3月《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》

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D62-2004)答疑問題講評(píng)1

總則所提問題主要涉及耐久性設(shè)計(jì)問題將另列專題講解（1）提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)是結(jié)構(gòu)工程的重大技術(shù)進(jìn)步提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)帶來的直接效益是可以減小結(jié)構(gòu)截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)自重,提高結(jié)構(gòu)承受外荷的承載力,特別是對(duì)于承受軸向壓力為主的構(gòu)件,效果更為明顯。筆者建議，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)習(xí)慣，適當(dāng)提高設(shè)計(jì)時(shí)選取用的混凝土強(qiáng)度等級(jí):對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件采用C30~C35；鋼筋混凝土受壓構(gòu)件采用C30~C40；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用C40~C60。采用C50以上高強(qiáng)混凝土應(yīng)參照《高強(qiáng)度混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS104-1999）執(zhí)行。（2）中、高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用長期以來,我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)鋼筋是強(qiáng)度為335Mpa的Ⅱ級(jí)鋼筋,強(qiáng)度為235Mpa的I級(jí)鋼筋大量用作輔助配筋,比國外低了一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。低強(qiáng)度帶來的配筋率增加,不僅經(jīng)濟(jì)效益降低,還造成配筋密集難以設(shè)計(jì)、施工困難.20世紀(jì)90年代以來,我國冶金部門引進(jìn)國外的技術(shù)和設(shè)備,開始按國際標(biāo)準(zhǔn)的要求生產(chǎn)新型鋼筋.①利用我國的釩（V）資源優(yōu)勢(shì),對(duì)熱軋鋼筋微合金化而生產(chǎn)出質(zhì)高價(jià)低的HRB400熱軋鋼筋（新Ⅲ級(jí)鋼筋）。其強(qiáng)度較HRB335鋼筋（原Ⅱ級(jí)鋼筋）提高了20%,且具有較高的延性和錨固性能及可焊性.②用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的中、高強(qiáng)度低松弛鋼絲、鋼絞線也增加了許多新品種；性能優(yōu)良的螺旋肋鋼絲逐漸取代刻痕鋼絲；二股、三股鋼絞線使高效預(yù)應(yīng)力構(gòu)件小型化成為可能,強(qiáng)度等級(jí)也基本齊全.但是,所有這些質(zhì)優(yōu)價(jià)低的新鋼筋品種推廣速度太遲緩。特別是HRB400鋼筋（新Ⅲ級(jí)鋼）,早在20世紀(jì)80年代已完成了產(chǎn)品研制及應(yīng)用研究,20世紀(jì)90年代已經(jīng)鑒定,但至今仍未能普遍推廣,在橋梁結(jié)構(gòu)中很少有人采用。究其原因除設(shè)計(jì)人員受傳統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)慣的影響外,與陳舊設(shè)計(jì)規(guī)范和所謂“標(biāo)準(zhǔn)圖”設(shè)計(jì)的約束有直接的關(guān)系?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002明確提出:在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中推薦采用HRB400鋼筋（新Ⅲ級(jí)鋼）做為主導(dǎo)鋼筋, HRB335（原Ⅱ級(jí)鋼）做為輔助鋼筋；在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中推薦采用高強(qiáng)度鋼絞線做為主導(dǎo)鋼筋.新修訂的《橋規(guī)JTG D62》雖然沒有明確提出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以HRB400為主導(dǎo)鋼筋的設(shè)計(jì)思想,但已將其作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要用鋼之一列入規(guī)范。我們相信,隨著科研和工程實(shí)踐的進(jìn)展,HRB400鋼筋在橋梁工程中的應(yīng)用,必然會(huì)有更大的發(fā)展。T形截面梁受壓翼緣的有效寬度 T形截面梁承受荷載產(chǎn)生彎曲變形時(shí),在翼緣寬度方向縱向壓應(yīng)力的分布是不均勻的,離腹板越遠(yuǎn)壓應(yīng)力越小。 在實(shí)際工程中,對(duì)現(xiàn)澆的T形梁有時(shí)翼緣很寬,考慮到遠(yuǎn)離腹板處翼緣的壓應(yīng)力很小,故在設(shè)計(jì)中把翼緣的工作寬度限制在一定范圍內(nèi),一般稱為翼緣的有效寬度bf,并假定在bf范圍內(nèi)壓應(yīng)力是均勻分布的。應(yīng)該指出，上面給出的T形梁和箱梁的翼緣有效寬度，都是針對(duì)受彎工作狀態(tài)得出，對(duì)于承受軸力的構(gòu)件是不適用的。為此《橋規(guī)JTGD62》又進(jìn)一步明確規(guī)定:①預(yù)應(yīng)力混凝土梁在計(jì)算預(yù)加力引起的混凝土應(yīng)力時(shí)，預(yù)加力作為軸向力產(chǎn)生的應(yīng)力可按翼緣全寬計(jì)算；②由預(yù)加力偏心引起的彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力可按翼緣有效寬度計(jì)算。③對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行作用（或荷載）效應(yīng)分析時(shí)，梁的翼緣寬度可取全寬。5持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算5.2受彎構(gòu)件5.2.1-5.2.3受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算基本方程式及其適用條件預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算圖式正截面抗彎承載力計(jì)算的基本方程《橋規(guī)JTGD62》給出的適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力的基本方程式為:1．中性軸位于翼緣內(nèi)，即x≤h‘f，混凝土受壓區(qū)為矩形，應(yīng)按寬度為b‘f的矩形截面計(jì)算（圖5.1-1.a）。此時(shí)，應(yīng)滿足下列條件:（5.1-1）正截面承載力計(jì)算公式，由內(nèi)力平衡條件求得:由水平力平衡條件，即∑X=0得（5.1-2）由所有的力對(duì)受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件，即∑MZ=0得（5.1-3）由所有的力對(duì)受壓區(qū)混凝土合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件，即∑MD=0得（5.1-4）應(yīng)用上述公式時(shí)，截面受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列條件:[(（5.1-5）當(dāng)受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓)為正]時(shí),x≥2a" （5.1-6）當(dāng)受壓區(qū)僅配置縱向普通鋼筋或配置普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉[()為負(fù)]時(shí),x≥2a‘s （5.1-7）2．中性軸位于腹板內(nèi)，即 ，混凝土受壓區(qū)為T形（圖5.1-b）。此時(shí)，截面不符合公式（5.1-1）的條件，其正截面承載力計(jì)算公式，由內(nèi)力平衡條件求得:由水平力平衡條件，即∑X=0得(5.1-8)由所有的力對(duì)受拉鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件，即∑MZ=0得(5.1-9)應(yīng)用上述公式時(shí)，應(yīng)注意滿足x≤ξbh0的限制條件。對(duì)于x>h’f的情況，x≥2a"或x≥2a"s的限制條件一般均能滿足，故可不進(jìn)行此項(xiàng)驗(yàn)算。關(guān)于公式適用條件的說明(1)、最小配筋率的限制，規(guī)定了少筋梁和適筋梁的界限。《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定，，矩形和T形截面受彎構(gòu)件的最小配筋率限制可寫為下列形式:ρ＝As/bh0≥ρmin＝0.45ftd/fsd，且不小于0.2%式中:b——矩形截面的梁寬，T形截面的腹板寬度；h0——截面的有效高度，即縱向受拉鋼筋合力作用點(diǎn)至受壓邊緣的距離?！稑蛞?guī)JTGD62》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件:式中: ——受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計(jì)值；——受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩。(2）最大配筋率的限制，規(guī)定了超筋梁和適筋梁的界限。。鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的最大配筋率的限制，一般是通過混凝土受壓區(qū)高度來加以控制。x≤ξbh0式中:xb——相對(duì)于“界限破壞”時(shí)的混凝土受壓區(qū)高度；ξb——相對(duì)界限受壓高度，又稱為混凝土受壓區(qū)高度界限系數(shù)，◆x≤ξbh0的限制即為最大配筋率限制,不滿足此項(xiàng)要求為超筋設(shè)計(jì),構(gòu)件將發(fā)生脆性破壞,設(shè)計(jì)中不允許采用的。承載力計(jì)算是涉及結(jié)構(gòu)安全的核心問題,必須滿足x≤ξbh0的限制條件。不滿足x≤ξbh0時(shí)，如何改進(jìn)設(shè)計(jì)？①增加梁的高度梁的有效高度h0是影響梁的正截面工作性能的最主要因素。合理梁高的選擇一般設(shè)計(jì)控制x≤0.7ξbh0,以此控制條件求得的梁高為合理梁高。參見《鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》99頁(截面設(shè)計(jì),梁高選擇)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的截面設(shè)計(jì),通常是先按構(gòu)造要求,參照已有設(shè)計(jì)資料及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（高跨比h/L）確定梁的高度和截面尺寸,然后計(jì)算恒載內(nèi)力,求得彎矩組合設(shè)計(jì)值,再根據(jù)受力要求調(diào)整梁的高度。。從前面給出均受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計(jì)算基本方程公式（5.1-9）可以看出,對(duì)單筋T形）,若代入,即可求為未知數(shù)的二次方截面而（令將式中的x以得一個(gè)以程。為了保證梁的塑性破壞性質(zhì)，混凝土受壓區(qū)相對(duì)高度 應(yīng)小于相對(duì)界限受壓高度 ，如果我們選取一個(gè)合適的 值（梁高受限制時(shí)，選取較大值；梁高不受限制時(shí)，選取較小值），代入上述公式，求得系數(shù)A、B.C,,解二次方程，即可求得梁的有效高度。梁的實(shí)際高度為（式中為受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力作用點(diǎn)至截面受拉邊緣的距離）。若求得的梁高與假設(shè)梁高相差較大，應(yīng)重新計(jì)算恒載內(nèi)力，根據(jù)調(diào)整后的內(nèi)力，再對(duì)梁高做適當(dāng)?shù)男薷?。不滿足x≤ξbh0的要求，應(yīng)如何解決？②增加受壓腹板(梁肋)寬度.連續(xù)梁支點(diǎn)附近截面下緣受壓,由于受壓區(qū)寬度較小,導(dǎo)致受壓區(qū)高度過大,可能出現(xiàn)不滿足x≤ξb

h0的情況.為此,應(yīng)適當(dāng)加大連續(xù)梁支點(diǎn)附近截面的腹板(梁肋)寬度.③增加受壓鋼筋,構(gòu)成雙筋截面,減小混凝土受壓區(qū)高度.④提高混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí),減小混凝土受壓區(qū)高度。(3)雙筋截面受壓鋼筋應(yīng)變的限制《橋規(guī)JTGD62》在計(jì)算雙筋截面時(shí),引入了混凝土受壓區(qū)高度最小值的限制條件 （或 ）這條限制的實(shí)質(zhì)是對(duì)極限狀態(tài)下受壓鋼筋應(yīng)變的限制,其目的是為了保證在極限狀態(tài)下受壓鋼筋應(yīng)力能達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,是以受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限破壞時(shí),受壓鋼筋的應(yīng)變（或）=0.002為取值條件確定的。若（或）,表明受壓鋼筋離截面中性軸太近,梁破壞時(shí)受壓鋼筋的應(yīng)變不能充分發(fā)揮,其應(yīng)力達(dá)不到抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?！稑蛞?guī)JTGD62》規(guī)定，對(duì)于 （或 ）的情況，構(gòu)件的正截面抗彎承載力可由下列近似公式求得:①當(dāng)受壓區(qū)配有縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼受壓時(shí)[（ ）為正]，（5.2-10）②當(dāng)受壓區(qū)僅配有縱向普通鋼筋或配有普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋,且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉時(shí)[（）為負(fù)],（5.2-11）近似公式（5.2-10）是由對(duì)受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用取矩的平衡條件求得的,（5.2-11）是由對(duì)受壓區(qū)普通鋼筋合力作用取矩的平衡條件求得的,計(jì)算時(shí)均忽略了混凝土受壓區(qū)的影響.問題(152頁)規(guī)范公式5.2.5-1(即本文公式5.2-10)與《鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》公式的符號(hào)不同(a‘還是a‘s),到底那個(gè)對(duì),為什么?前以指出:如果不滿足混凝土受壓區(qū)高度最小值的限制條件( ),表明受壓鋼筋離截面中性軸太近,梁破壞時(shí)受壓鋼筋的應(yīng)變不能充分發(fā)揮,其應(yīng)力達(dá)不到抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。換句話說,精確確定極限狀態(tài)下受壓普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際應(yīng)力是很麻煩的.受壓普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力作用點(diǎn)至邊緣的距離a‘也無法精確確定.在這種情況下精確地區(qū)分( )的正或負(fù)也是不可能的.筆者建議,

對(duì)于 的情況(可以不用區(qū)分的正或負(fù)),其正截面抗彎承載力可采用下式近似公式計(jì)算:上式是由對(duì)受壓普通鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件求得的近似公式,公式中忽略了受壓區(qū)混凝土和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的作用,因?yàn)檫@兩項(xiàng)合力對(duì)受壓普通鋼筋合力作用點(diǎn)的距離(即力臂)很小,對(duì)正截面抗彎承載力的影響是微不足到的.問題（148頁回答1）對(duì)規(guī)范5.2.4的不同理解規(guī)范條文:受彎構(gòu)件在應(yīng)用公式(5.2.2-3)的條件時(shí),可不考慮按正常使極限狀態(tài)計(jì)算可能增加的縱向受拉鋼筋截面面積和按構(gòu)造要求配置均縱向鋼筋截面面積.筆者認(rèn)為后增加縱向受拉鋼筋是客觀存在的,必將對(duì)混凝土受壓區(qū)高度和正截面抗彎承載力產(chǎn)生影響.5.2.7斜截面抗剪承載力計(jì)算鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計(jì)算,以剪壓破壞形態(tài)的受力特征為基礎(chǔ)。此時(shí),斜截面所承受的剪力組合設(shè)計(jì)值,由斜裂縫頂端未開裂的混凝土、與斜截面相交的箍筋和普通彎起鋼筋或預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋共同承擔(dān)。斜截面抗剪承載力計(jì)算圖式混凝土和箍筋共同的抗剪承載力（KN）普通彎起鋼筋的抗剪承載力（KN）預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的抗剪承載力（KN）——異號(hào)彎矩影響系數(shù),計(jì)算簡支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段的抗剪承時(shí), ；計(jì)算連續(xù)梁和懸臂梁近中間支點(diǎn)梁段的抗剪承載力時(shí), ；——預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,,；對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,但當(dāng)由鋼筋合力引起的截面彎矩與外彎矩的方向相同時(shí),或允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,??；——受壓翼緣影響系數(shù),取 ；。5.2.9 計(jì)算截面的剪力組合設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下式要求:若不滿足上式要求時(shí),則需加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。問題(158、159、161頁)是:應(yīng)用上式時(shí)h0如何計(jì)算?應(yīng)特別指出,《橋規(guī)JTGD62》明確指出了斜截面抗剪承載力計(jì)算及抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核時(shí),梁的有效高度 為縱向受拉鋼筋截面重心至截面受壓邊緣的距離,即在計(jì)算h0時(shí)不應(yīng)考慮彎起鋼筋的影響。筆者認(rèn)為這里的 是反映梁高對(duì)抗剪承載力的影響。對(duì)于在支點(diǎn)處所有預(yù)應(yīng)力筋均彎起的情況,驗(yàn)算支點(diǎn)的附近斜截面抗剪承載力和復(fù)核抗剪強(qiáng)度上、下限值時(shí),h0 可從跨中截面鋼筋重心或底排縱向普通鋼筋重心算起。對(duì)于配有豎向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行斜截面抗剪承載力復(fù)核時(shí),《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定(5.2.7條注1),可將計(jì)算公式（5.2.7-2）中的箍筋配筋率 和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,以豎向預(yù)應(yīng)力筋配筋率 和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 代替。

這樣規(guī)定的實(shí)質(zhì)是將豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用視為箍筋一樣處理。筆者認(rèn)為:①豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋和箍筋的作用機(jī)理不同,兩者不能互相代替;②在實(shí)際工程中,通常的作法是采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),也還要配置一定數(shù)量的箍筋。對(duì)于同時(shí)配有豎向預(yù)應(yīng)力筋和箍筋的情況也無法代替.，筆者建議:對(duì)于同時(shí)配有豎向預(yù)應(yīng)力筋和箍筋的情況,將豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗剪承載力單獨(dú)計(jì)算.斜截面抗剪承載力計(jì)算的基本方程改為下形式:式中， 為與斜截面相交的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗剪承載力，其數(shù)值可按下式計(jì)算:式中，0.75為考慮豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力不均勻分布的影響系數(shù)；面面積；為與斜裂縫相交的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截為豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。規(guī)范5.2.7注3變高度梁換算剪力計(jì)算《橋規(guī)JTGD62》借助于變高度梁的彈性分析方法,考慮了彎矩引起的附加剪力的作用將過去針對(duì)等高度梁導(dǎo)出的斜截面承載力計(jì)算公式,推廣應(yīng)用于變高度梁。變高度梁換算剪力按下式計(jì)算式中Vcd—考慮截面變高度影響后的換算剪力組合設(shè)計(jì)值；Vd—斜截面受壓端正截面處由作用（或荷載）產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值；Md—

相應(yīng)于最大剪力組合值時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值h0—計(jì)算截面處梁的有效高度；α

—計(jì)算截面處梁下緣切線與水平線的夾角。問題(162頁)規(guī)范有關(guān)抗剪承載力的計(jì)算公式是否適用于下緣為曲線的連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)?回答5明確指出:這些公式原則上只適用等高度梁和采用帶承托的變高度梁.對(duì)于下緣為曲線的預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件國內(nèi)外資料極少,規(guī)范給出的這些公式原則上并不適用.筆者認(rèn)為作為基本構(gòu)件而言下緣為曲線的預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件與帶承托的變高度梁有某些共同點(diǎn).在缺少資料的情況下可以參照帶承托的變高度梁進(jìn)行近似計(jì)算,計(jì)算中可將下緣曲線的切線方向,將曲線形梁轉(zhuǎn)化為折線形梁.這樣近似計(jì)算只能做為參考.當(dāng)否?要通過計(jì)算對(duì)比分析和試驗(yàn)來驗(yàn)證.5.3受壓構(gòu)件承載力計(jì)算5.3.1軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算問題:高墩的計(jì)算長度Lo如何確定? 一般取Lo=（0.7-1。2）H,式中H為墩柱高度5.3.3偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算問題:實(shí)用設(shè)計(jì)方法《橋規(guī)JTGD62》給出的矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截承力計(jì)算的基本方式為:由軸向力平衡條件，即 得（7.2-3）由所有的力對(duì)受拉邊（或受壓較小邊）鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件，即 得（7.2-4）筆者建議，為了使用上的方便，還可增加兩個(gè)方程式:由所有的力對(duì)受壓較大邊鋼筋合力作用點(diǎn)取矩的平衡條件，即得由所有的力對(duì)軸向力作用點(diǎn)取矩的平衡條件,即（7.2-5）得（7.2-6）②—軸向力作用點(diǎn)至受拉邊（或受壓較小邊）鋼筋合力作用點(diǎn)的距離；③—軸向力作用點(diǎn)至受壓較大邊鋼筋合力作用點(diǎn)的距離；④—軸向力作用點(diǎn)至混凝土截面重心軸的距離,即初始偏心距,；⑤—偏心矩增大系數(shù),按公式（7.2-2）計(jì)算必須指出,對(duì)于偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,只有 和兩個(gè)平衡條件,因而,不論列多少方程式,只有二個(gè)是有效的.實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算,通常遇到截面設(shè)計(jì)和承載力復(fù)核兩類問題。應(yīng)根據(jù)具體情況確定所求的兩個(gè)未知數(shù).偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)偏心受壓構(gòu)件的截面尺寸,通常是根據(jù)構(gòu)造要求預(yù)先確定好的。因此,截面設(shè)計(jì)的內(nèi)容是根據(jù)已知的內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值選擇鋼筋。（1）非對(duì)稱鋼筋利用上述基本方程式進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于非對(duì)稱配筋情況,存在三個(gè)未數(shù)（ ）。為了求得合理的解答,必須根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求,預(yù)先確定其中一個(gè)未知數(shù)。當(dāng)偏心距較大時(shí)（ ）,一般是先按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算,通常是先假設(shè)x值。按著充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)原則,假設(shè)將

和和（7.2-5）,即可求得 和當(dāng)偏心距較小時(shí)（分別代入公式（7.2-4）。）,受拉邊（或受壓較小邊）鋼筋應(yīng)力很小,對(duì)截面承載能力影響不大,通常按構(gòu)造要求取 。這時(shí),應(yīng)按受拉邊（或受壓較小邊）鋼筋截面面積 已知的情況,求解 x和 。對(duì)小偏心受壓構(gòu)件,受拉或受壓較小邊鋼筋的應(yīng)力應(yīng)以公式(7.2-8)代入。足聯(lián)立解方程(7.2-5)和(7.2-3)即可求得x和 ,若滿,則所得 即為所求。（2）對(duì)稱配筋在橋梁結(jié)構(gòu)中,常由于荷載作用位置不同,在截面中產(chǎn)生方向相反的彎矩,當(dāng)其絕對(duì)值相差不大時(shí),可采用對(duì)稱配筋方案。裝配式柱為了保證安裝不出差錯(cuò),有時(shí)也采用對(duì)稱配筋。運(yùn)用基本方程式(7.2-3)～(7.2-6),解決對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)問題,只存在兩個(gè)未知數(shù)（ 和x）,問題是可解的。5.5受扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.5.1純扭構(gòu)件承載力計(jì)算《橋規(guī)JTGD62》給出的矩形或箱形截面純扭構(gòu)件抗扭承載力計(jì)算公式為:(8.1.1)公式(8.1.1)中，第一項(xiàng)為開裂前混凝土提供的抗扭承載力，是按塑性剪應(yīng)力分布圖式計(jì)算的，為構(gòu)件的受扭塑性抵抗矩，其數(shù)值可按下式計(jì)算:◆為箱形截面有效壁厚折減系數(shù),當(dāng)或當(dāng)

或時(shí),取 或 兩者較小者。時(shí),取注意問題:①在抗扭計(jì)算中,h

永遠(yuǎn)為長邊,b

永遠(yuǎn)為短邊.在抗剪計(jì)算中,h為沿剪力作用方向的截面高度

b為垂直于剪力作用方向的截面寬度。②箱形截面抗扭構(gòu)件應(yīng)滿足下式構(gòu)造要求t1≥0.1h

及t2≥0.1b公式(8.1.1)中第二項(xiàng)為考慮預(yù)加力的影響所增加的混凝土抗扭承載力,其數(shù)值是由試驗(yàn)確定的, 為計(jì)算截面上混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的縱向預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的合力, 為計(jì)算截面的換算截面面積。公式(8.1.1)中第三項(xiàng)為抗扭鋼筋（縱筋和箍筋）提供的抗扭承載力，是按變角空間桁架模型建立的。公式推導(dǎo)中引入了縱筋與箍筋配筋強(qiáng)度比 ，其數(shù)值按下式計(jì)算:(8.1.4)試驗(yàn)表明,當(dāng)縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比之間變化,構(gòu)件破壞時(shí)縱筋和箍筋的應(yīng)力基本上均可達(dá)到屈服強(qiáng)度。為此,《橋規(guī)JTGD62》取的限制條件為 。問題:如何選擇縱筋與箍筋配筋強(qiáng)度比ζ？《橋規(guī)JTGD62》的限制條件為 。工程上常用的ζ=1.0～1.3。對(duì)剪扭構(gòu)件若承受的剪力較大,抗剪箍筋設(shè)置較多,ζ可選較大值,以盡量減少抗扭箍筋數(shù)量,適當(dāng)增加抗扭縱筋數(shù)量。5.5.6彎剪扭構(gòu)件的配筋設(shè)計(jì)《橋規(guī)JTGD62》對(duì)彎、剪、扭共同作用構(gòu)件的承載力采用了部分相關(guān),部分疊加的簡化計(jì)算方法,即對(duì)混凝土抗力部分考慮相關(guān)性的影響,對(duì)鋼筋的抗力部分采用疊加的方法。承受彎、剪、扭共同作用的鋼筋混凝土構(gòu)件,應(yīng)分別按受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力和剪扭構(gòu)件抗扭承載力要求,計(jì)算所需的縱筋截面面積；箍筋應(yīng)分別按剪扭構(gòu)件的抗剪和抗扭承載力受力要求確定,所得的箍筋截面面積疊加后統(tǒng)一設(shè)置。彎、剪、扭構(gòu)件的承載能力復(fù)核一般按下列步驟進(jìn)行:抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核按公式(8.2-9)和(8.2-10)復(fù)核抗剪強(qiáng)度上、下限，即剪力和扭矩引起的混凝土最大剪應(yīng)力之和，應(yīng)控制在抗剪強(qiáng)度上、下限之間。若最大剪應(yīng)力小于抗剪強(qiáng)度下限值，可不進(jìn)行抗剪和抗扭承載力計(jì)算，直接按受彎構(gòu)件計(jì)算正截面抗彎承載力。按公式(8.2-3)計(jì)算剪扭構(gòu)件混凝土抗扭承載力降低系數(shù)βt。按剪扭構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算公式(8.2-8)求得抗剪所占用的單肢箍筋截面面積，從實(shí)際配置的單肢箍筋截面面積中減去抗剪所占用單肢截面面積，剩余部分即為可供承擔(dān)扭矩的單肢箍筋截面面積Asv.1。（4）按受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力要求,確定抗彎縱筋數(shù)量。然后,從實(shí)際布置在彎曲受拉區(qū)的全部縱筋中減去抗彎縱筋,剩余部分即為可供承擔(dān)扭矩的單邊抗扭縱筋,并將其與布置在彎曲受壓區(qū)的縱筋相比較,取其中較小者。根據(jù)抗扭縱筋對(duì)稱布置的原則,求得沿截面四周布置的抗扭縱筋總截面面積Ast。將上述求得的能夠用來承擔(dān)扭矩的單肢箍筋截面面積Asv1和抗扭縱筋截面面積Ast,代入公式(8.2-5),計(jì)算縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比。將上面求得的ζ、βt、Asv1值,代入公式(8.2-5)計(jì)算截面所能承受的扭矩設(shè)計(jì)值若Tu≥ Td,說明構(gòu)件的抗扭承載力是足夠的。因?yàn)榍懊娼o出的可供抗扭需要的箍筋和縱筋數(shù)量是在滿足抗剪和抗彎承載力要求的前提下得出的,構(gòu)件的抗剪和抗彎承載力已得到保證。所以,只要滿足Tu≥ Td的條件,構(gòu)件在彎剪扭共同作用下的承載力是足夠的。6持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算公路橋涵的持久狀況設(shè)計(jì)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求,采用作用（或荷載）的短期效應(yīng)組合、長期效應(yīng)組合或短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)組合的影響,對(duì)構(gòu)件的抗裂性、裂縫寬度和變形進(jìn)行驗(yàn)算,并使各項(xiàng)計(jì)算值不超過《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定的各相應(yīng)限值。在上述各種組合中,車輛荷載效應(yīng)不計(jì)沖擊系數(shù)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性驗(yàn)算是正常使用極限狀態(tài)計(jì)算的核心內(nèi)容。一、抗裂性驗(yàn)算的內(nèi)容及控制條件預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的抗裂性驗(yàn)算包括正截面抗裂性和斜截面抗裂性驗(yàn)算兩部分。正截面抗裂性是通過正截面混凝土的法向拉應(yīng)力來控制的?！稑蛞?guī)JTGD62》規(guī)定，正截面抗裂性應(yīng)滿足下列要求:全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 （9.2-1）部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下（9.2-2）但在作用（或荷載）長期效應(yīng)組合下（9.2-3）6.3預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算斜截面的抗裂性是通過斜截面混凝土的主拉應(yīng)力來控制的?！稑蛞?guī)JTGD62》規(guī)定，斜截面抗裂性應(yīng)符合下列條件:全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 （9.2-4）部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件和允許開裂的B類構(gòu)件，在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件 （9.2-5）式中: ——在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；——在作用（或荷載）長期效應(yīng)組合下，構(gòu)件抗裂驗(yàn)算截面邊緣混凝土的法向拉應(yīng)力；——扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)加力在構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面邊緣產(chǎn)生的混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力；——在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合和預(yù)加力作用下，構(gòu)件抗裂性驗(yàn)算截面混凝土的主拉應(yīng)力；——混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。問題(222頁):A類預(yù)應(yīng)力混凝構(gòu)件在荷載長期效應(yīng)組合下不得消壓( )的控制條件的意義和計(jì)算方法.在荷載長期效應(yīng)組合下截面的上邊緣出現(xiàn)裂縫,將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性,因此,規(guī)范新增加這條限制十分必要的.筆者認(rèn)為:①這條限制不應(yīng)是單純針對(duì)A類預(yù)應(yīng)力混凝構(gòu)件的,對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件也應(yīng)有這條限制.②規(guī)范規(guī)定這里所指荷載長期效應(yīng)組合是直接作用于結(jié)構(gòu)上荷載效應(yīng)組合.對(duì)于上緣拉應(yīng)力控制來講,外加彎矩越小,越不利.為了求得可能出現(xiàn)的最大拉應(yīng)力,長期荷載效應(yīng)組合應(yīng)取最小值(最不利組合),即只計(jì)永久荷載效應(yīng).③規(guī)范對(duì)荷載長期效應(yīng)組合下壓應(yīng)力沒有限制.理論分析和工程實(shí)踐表明,縱向壓應(yīng)力過大,必將產(chǎn)生較大的橫向拉應(yīng)力使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縱向裂縫,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性.建議:荷載長期效應(yīng)組合下壓應(yīng)力σLc≤0.45～0.55fck.(1)荷載產(chǎn)生的截面受拉邊緣法向拉應(yīng)力計(jì)算荷載產(chǎn)生的抗裂驗(yàn)算截面受拉邊緣的法向拉應(yīng)力按下式計(jì)算(以預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁為例):荷載短期效應(yīng)組合（

）作用下對(duì)先張法構(gòu)件（9.2-6）對(duì)后張法構(gòu)件）（9.2-7）]在荷載長期效應(yīng)組合[作用下對(duì)先張法構(gòu)件（9.2-8）對(duì)后張法構(gòu)件（9.2-9）式中:——永久荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；——構(gòu)件自重彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；——恒載（橋面鋪裝,人行道、欄桿等）彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；——包括沖擊系數(shù)影響的汽車荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；——人群荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值；——構(gòu)件換算截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩；——構(gòu)件凈截面對(duì)抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩。（2）預(yù)加力產(chǎn)生的截面邊緣混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力計(jì)算預(yù)加力產(chǎn)生的截面邊緣混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力,按材料力學(xué)給出的偏心受壓構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算公式計(jì)算。預(yù)加力應(yīng)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失,對(duì)先張法構(gòu)件采用凈截面幾何特征值；對(duì)后張法構(gòu)件采用換算截面幾何特征值。圖9.2-1預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力及偏心距圖中:1.換算截面重心軸2.凈截面重心軸及其偏心距按下列公預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的合力式計(jì)算（圖9.2-1）:（1）先張法構(gòu)件（9.2-12）（9.2-13）（9.2-14）（9.2-15）（2）后張法構(gòu)件（9.2-16）（9.2-17）（9.2-18）（9.2-19）問題：計(jì)算預(yù)加力產(chǎn)生的構(gòu)件抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的有效預(yù)壓應(yīng)力時(shí)，對(duì)先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件的預(yù)加力取值為什么不同？在先張法構(gòu)件時(shí)，考慮鋼筋與混凝土的共同作用，采用了換算截面幾何特征值，但在預(yù)應(yīng)力損失中己計(jì)入了考慮鋼筋與混凝土的共同作用引起彈性壓縮損失σL4.引入換算截面幾何特征值和計(jì)入彈性壓縮損失是同一問題(即考慮鋼筋與混凝土的共同作用)的兩種不同的處理方法,不能同時(shí)使用.規(guī)范(6.1.5-1)取預(yù)加力Npo的實(shí)質(zhì)是計(jì)算中引入了換算截面幾何特征值,就不再考慮彈性壓縮損失σL4.問題(213頁問題1.215頁問題13):σpo物理意義是什么?對(duì)后張法構(gòu)件σpo應(yīng)如何計(jì)算?規(guī)范明確指出：σpo定義為預(yù)應(yīng)力合力作用點(diǎn)處，混凝土應(yīng)力為零時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力?；炷翍?yīng)力為零就是截面完全消壓。 σpo是一種計(jì)算手段，主要用于開裂的部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算、開裂彎矩Mcr和受壓預(yù)應(yīng)力筋的極限應(yīng)力計(jì)算.σpo的計(jì)算公式假設(shè)在有效預(yù)加力Npe作用下.預(yù)應(yīng)力筋重處混疑土的預(yù)壓應(yīng)力為σpc.p,相應(yīng)的壓應(yīng)變?yōu)棣舙c.p=σpc.p／αEp,為了使截面完全消壓,必須對(duì)預(yù)應(yīng)力筋施加一個(gè)拉應(yīng)變?chǔ)舙c.p.這時(shí)預(yù)應(yīng)力筋的總應(yīng)變?yōu)棣舙o=εpe+εpc.p相應(yīng)的應(yīng)力為σpo=σpe＋αEp

σpc.pσpo=

σcon－σL＋

αEp

σpc.p對(duì)先張法構(gòu)件將αEp

σpc.p=σL4

代入σpo=

σcon－σL＋

σL4對(duì)后張法構(gòu)件σpo=σcon－σL＋αEpσpc.p式中σpc.p是在有效預(yù)加力Npe作用下,預(yù)應(yīng)力筋合力作用點(diǎn)處混凝土的壓應(yīng)力.嚴(yán)格講有效預(yù)加力作用下的應(yīng)力計(jì)算時(shí),應(yīng)將預(yù)應(yīng)力損失分為兩組,分開計(jì)算:其中Npe.1=（σcon－σL1）Ap,由淨(jìng)截面承受;△NL2=-σL2Ap.由淨(jìng)截面承受.為簡化計(jì)算一般取有效預(yù)加力全部由凈截面承受,即σpc.p應(yīng)由規(guī)范(6.1.5-4)計(jì)算.(214頁問題1的看法是正確的)6.4裂縫寬度驗(yàn)算《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定，矩形、T形和工形截面鋼筋混凝土構(gòu)件，其最大裂縫寬度 可按下列公式計(jì)算:（mm）（9.3-1）C1——鋼筋表面形狀系數(shù),對(duì)光面鋼筋C1=1.4,對(duì)帶肋鋼筋C1=1.0；C2——作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)其中Sl和Ss分別按作用（或荷載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩或軸向力設(shè)計(jì)值；C3——與構(gòu)件受力特征有關(guān)的系數(shù),板式受彎構(gòu)件取C3=1.15,其他受彎構(gòu)件,取C3=1.0；偏心受壓構(gòu)件C3=0.9；偏心受拉構(gòu)件C3=1.1；軸心受拉構(gòu)件C3=1.2；d——縱向受拉鋼筋直徑（mm）,當(dāng)采用不同直徑的鋼筋 時(shí),d改用換算直徑de,,式中,對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件,ni為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的根數(shù),di為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的公稱直徑；對(duì)混合配筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力鋼筋為由多根鋼絲或鋼絞線組成的鋼絲束或鋼絞線時(shí),式中di為普通鋼筋公稱直徑、鋼絲束或鋼絞線束的等代直徑dpe, *,此處,n為鋼絲束中鋼絲根數(shù)或鋼絞線束中鋼絞線根數(shù),d為單根鋼絲或鋼絞線的公稱直徑。對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件中的焊接鋼筋骨架,考慮鋼筋疊放對(duì)周長的影響,式中的d或de應(yīng)乘以1.3系數(shù)；*注:筆者認(rèn)為這里所指的等代直徑應(yīng)按鋼筋表面面積相等的原則進(jìn)行換算，鋼絲束(或鋼絞線束)的等代直徑dpe建議用鋼絲束(或鋼絞線束)的公稱直徑代替，其數(shù)值可按鋼絲束(或鋼絞線束)的實(shí)際布置情況確定。三、鋼筋應(yīng)力計(jì)算公式《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定，由作用(或荷載)短期效應(yīng)組合引起的開裂截面縱向受拉鋼筋的應(yīng)力 ，可按下列近似公式計(jì)算：1.鋼筋混凝土構(gòu)件受彎構(gòu)件 （9.3-2）軸心受拉構(gòu)件 （9.3-3）偏心受拉構(gòu)件 （9.3-4）偏心受壓構(gòu)件（9.3-5）（9.3-6）（9.3-7）式中:Ms、Ns——按短期荷載效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值、軸力值；——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積:對(duì)軸心受拉構(gòu)件，取全部縱向鋼筋截面面積；對(duì)偏心受拉構(gòu)件，取受拉較大邊縱向鋼筋截面面積；對(duì)受彎、偏心受壓構(gòu)件，取受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；es——軸壓向力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋A(yù)s合力作用點(diǎn)距離,；——軸拉向力作用點(diǎn)至受壓（或受拉較小邊）縱向鋼筋合力作用點(diǎn)的距離, ；——縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面重心的距離；——受壓（或受拉較小邊）縱向鋼筋合力點(diǎn)至截面重心的距離；e0——軸向力作用點(diǎn)至截面重心的偏心距, ?！褂秒A段的軸向力偏心距增大系數(shù),其數(shù)值按下式計(jì)算（9.3-8）當(dāng) 時(shí),取 。部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類受彎構(gòu)件（9.3-9）式中: ——混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)縱向預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的力，對(duì)先張法構(gòu)件，可按公式（9.2-12）計(jì)算；對(duì)后張法構(gòu)件，應(yīng)按下式計(jì)算:受（9.3-10）（9.3-11）（9.3-12）——預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋合力:[ ]作用下，拉預(yù)應(yīng)力鋼筋和受壓預(yù)應(yīng)力鋼筋重心處的預(yù)壓應(yīng)力；——受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)（近似取預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋截面重心）至截面受壓區(qū)合力作用點(diǎn)的距離，其數(shù)值可按下列近似公式計(jì)算:（9.3-13）——混凝土法向力等于零時(shí)，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)至受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋合力作用點(diǎn)（近似取預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋截面重心）的距離，（原公式以 表示，為了與偏心距區(qū)別，此外改為 )；——有效預(yù)加力 在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的次內(nèi)力。但是新老規(guī)范給出的c2的計(jì)算公式也不同新規(guī)范規(guī)定其中Sl和Ss分別按作用（或荷載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩或軸向力設(shè)計(jì)值；老規(guī)范規(guī)定其中Sp為活載效應(yīng),Sg為恆載效應(yīng).按新規(guī)范求得的c2比按老規(guī)范求得的c2要大.通過大量的對(duì)比計(jì)算表明,綜合考慮鋼筋應(yīng)力和系數(shù)c2的變化的影響后,新老規(guī)范對(duì)裂縫限制的可靠度是基本相同的.問題（236頁）：按規(guī)范公式（6.4.3-1）計(jì)算，存在鋼筋應(yīng)力即有裂縫，顯然是不符合實(shí)際，裂縫寬度計(jì)算公式的適用范圍如何確定？規(guī)范給出的裂縫寬度計(jì)算公式是以實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)公式，經(jīng)驗(yàn)公式就有一定的適用范圍。筆者在圓形截面偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算公式中提出：鋼筋應(yīng)力σs＜30Mpa時(shí),可不驗(yàn)算裂縫寬度.問題(241.243頁):計(jì)算裂縫寬度時(shí),采用不同直徑鋼筋或束筋時(shí),鋼筋換算直徑dpe如何確定?應(yīng)明確指出:裂縫寬度計(jì)算公式中的鋼筋直徑主要反映鋼筋表面積(即周長πd)對(duì)粘著強(qiáng)度的影響,因此這里所指的鋼筋直徑換算是表面積等效換算,而不是截面面積等效換算.束筋的換算直徑如何確定?按截面面積等效換算dpe=√n.d1按表面面積等效換算dpe=nd1β,式中β為考慮鋼筋疊放對(duì)周長的影響,一般取β=0.7～0.8.☆注意:dpe=√n.d1是按截面面積等效原則換算的,只能用于承載力計(jì)算,不能用于裂縫寬度計(jì)算,更不能用于構(gòu)造要求計(jì)算.(對(duì)317頁回答2的質(zhì)疑?)問題(237、241.249頁):采用規(guī)范的公式計(jì)算偏心受壓構(gòu)件裂縫時(shí),為什么會(huì)出規(guī)現(xiàn)與一般材料力學(xué)計(jì)算完全相反的果?234頁回答4指出“偏心受壓構(gòu)件計(jì)算鋼筋應(yīng)力公式（6.4.4-4）中內(nèi)力臂z就是通過試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)取得,顯然與材料力學(xué)公式按全截面計(jì)算混疑土應(yīng)力是完全不同的兩回事.”筆者認(rèn)為上述所提問題是同一問題的兩種不同表達(dá)形式,其計(jì)算結(jié)果應(yīng)基本相符.內(nèi)力臂z表達(dá)式 是按荷載短期效應(yīng)組合作用的大偏心受壓構(gòu)件的開裂截面的應(yīng)力圖式建立的近認(rèn)公式,其適用條件是:◆◆偏心距e0

＞kse0

=Ms

／Ns◆截面核心長度ks=J0

／A0.(yx-as)J0--按全截面參加工作的換算截面慣性矩A0--按全截面參加工作的換算截面面積yx--換算截面面積重心至截面下邊緣的距離as—受拉鋼筋合力作用點(diǎn)至截面下邊緣的距離242頁問題4和244頁問題5所示算例的錯(cuò)誤是計(jì)算求得偏心距e0=1.123m＜Ks,(此處的Ks可近似取h／6=9.5／6=1.58m)

顯然為全截面受壓的小偏心受壓構(gòu),沒有拉應(yīng)力就沒有裂縫.在這種情況下,再按大偏心受壓的受力圖式計(jì)算內(nèi)力臂z是沒有意義的.6.5

撓度驗(yàn)算問題:對(duì)規(guī)范(6.2.6-5)式開裂彎矩計(jì)算公式的探討.(見后面)對(duì)規(guī)范6.5節(jié)的所提問題主要涉及:①計(jì)算撓度時(shí)的荷載效應(yīng)組合(參見通用規(guī)范)②預(yù)拱度的設(shè)置(參見257頁回答7)持久狀況和短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算持久狀況預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的持久狀況系指橋涵建成后承受自重、車輛荷載持續(xù)時(shí)間很長的狀況。按照以往公路橋梁的設(shè)計(jì)習(xí)慣,該狀況的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)除應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)外,還應(yīng)進(jìn)行構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算。其內(nèi)容包括使用階段正截面混凝土的法向壓應(yīng)力、受拉鋼筋的拉應(yīng)力和斜截面混凝土主壓應(yīng)力驗(yàn)算,并不得超過《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定的相應(yīng)限值。持久狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),作用（或荷載）取其標(biāo)準(zhǔn)值,不計(jì)分項(xiàng)系數(shù),汽車荷載應(yīng)考慮沖擊系數(shù)影響。構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算的實(shí)質(zhì)是構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算,是對(duì)承載力計(jì)算的補(bǔ)充.眾所周知,《橋規(guī)JTG023-85》規(guī)定的使用階段應(yīng)力值，是按不同荷載組合情況分別列出的，即應(yīng)符合下列規(guī)定:受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力荷載組合Ⅰ，荷載組合Ⅱ或Ⅲ，預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力荷載組合Ⅰ，對(duì)鋼絞線、鋼絲，對(duì)冷拉粗鋼筋，荷載組合Ⅱ或Ⅲ，對(duì)鋼絞線、鋼絲，對(duì)冷拉粗鋼筋，?！稑蛞?guī)JTG023-85》中的荷載組合Ⅱ,系指基本可變荷載（平板掛車或履帶車除外）的一種或幾種與永久荷載的一種或幾種與其他可變荷載的一種或幾種相組合的情況；《橋規(guī)JTJ023》在計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用階段應(yīng)力時(shí),將荷載組合Ⅱ或Ⅲ作用下的混凝土最大壓應(yīng)力限值提高12%,預(yù)應(yīng)力鋼筋最大拉應(yīng)力限值提高10.7%。這樣處理粗略地反應(yīng)了多種可變荷載組合作用的影響?！稑蛞?guī)JTGD62》給出的使用階段應(yīng)力限值,不再區(qū)分作用(或荷載)效應(yīng)組合情況,采用了相同的數(shù)值。這一限值相當(dāng)于《橋規(guī)JTJ023》荷載組合I的水平。換句話說,在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土梁使用階段應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),如何考慮多種可變作用(或荷載)效應(yīng)組合的影響,在《橋規(guī)JTGD62》中沒有更明確的規(guī)定。這樣，用于使用階段應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，作用(或荷載)效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值可表達(dá)為下列形式:(10.1-12)式中 Sk——使用階段作用基本組合的效應(yīng)組合標(biāo)準(zhǔn)值；SGikSQ1kSQjk——第i個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；——汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)的標(biāo)準(zhǔn)值；——在作用效應(yīng)組合中,除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他第j個(gè)可變作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值；ψc——在作用效應(yīng)組合中除汽車荷載效應(yīng)(含汽車沖擊力、離心力)外的其他可變作用效應(yīng)的組合系數(shù)；當(dāng)永久作用與汽車荷載和人群荷載(或其他一種可變作用)組合時(shí),人群荷載(或其他一種可變作用)的組合系數(shù)取ψc=0.8；當(dāng)除汽車荷載(含汽車沖擊力、離心力)外尚有兩種其他可變作用參與組合時(shí),其組合系數(shù)取ψc=0.70；尚有三種可變作用參與組合時(shí),其組合系數(shù)取ψc=0.60；尚有四種及多于四種的可變作用參與組合時(shí),取ψc=0.50。例如:⑴除汽車荷載效應(yīng)外，只有一種可變作用參與組合，取ψc=0.8⑵除汽車荷載效應(yīng)外,尚有兩種可變作用參與組合,取ψc=0.7⑶除汽車荷載效應(yīng)外,尚有三種可變作用參與組合,取ψc=0.6應(yīng)該指出,組合效應(yīng)系數(shù)ψc是承載能力計(jì)算的基本組合中,考慮多個(gè)可變作用時(shí),對(duì)綜合作用效應(yīng)的影響,在保持可靠指標(biāo)及恒載和汽車荷載分項(xiàng)系數(shù)不變的前提下,引入一個(gè)小于1.0的組合效應(yīng)系數(shù),對(duì)作用(或荷載)效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值作等效折減。這里將其用于使用階段應(yīng)力計(jì)算的多種可變作用(或荷載)效應(yīng)組合的處理方法是近似的。8構(gòu)件計(jì)算的規(guī)定問題(279頁)2-12圖所示倒T形蓋梁抗剪截面符合時(shí)式中b和h如何取值?①對(duì)抗剪計(jì)算而言,取b=80cm,h=190cm②對(duì)受彎計(jì)算而,跨徑內(nèi)承受正彎矩b=80cm,h=190cm懸臂部分承受負(fù)彎矩b=200cm,h=190cm③另外,結(jié)構(gòu)耐久性角度分析,這種倒T形蓋梁支承的空心板梁橋是不可取的.(支座無法更換)9構(gòu)造規(guī)定問題(317頁問題2)束筋的等代直徑dpe=√n.d是指強(qiáng)度等代,還是構(gòu)造要求方面的等代?見前面所述裂縫寬度計(jì)算的說明問題（327頁）：規(guī)范9.2.9鉸接板的鉸縫構(gòu)造？回答指出：規(guī)范9.2.9條規(guī)定的鉸槽深度的目的是希望鉸槽做得深些，避免橋面沿鉸槽出現(xiàn)縱向裂縫。橋面出現(xiàn)沿鉸槽縱向裂縫是鉸接板結(jié)構(gòu)的先天性病害。造成這一問題的根本原因是橫向連接薄弱。加大鉸槽深度對(duì)增強(qiáng)橫向連接的作用不大。解決這一問題的根本辦法是交鉸接為剛接。改進(jìn)后的標(biāo)準(zhǔn)圖在鉸槽底部設(shè)置連接鋼